芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種市政污泥深度脫水性能影響的研究
發(fā)布時間:2017-05-11 13:05
本文關鍵詞:芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種市政污泥深度脫水性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:城市污水廠運行產生的大量活性污泥是當前生活污水處理面臨的最大難題,深度脫水是實現(xiàn)污泥減量化的關鍵措施。不同污水廠的污泥脫水性能差別較大,且污泥的前處理對污泥脫水有較大影響。目前聚丙烯酰胺被廣泛應用于污泥調理中,但這種調理方法沒有改變其中的束水結構,污泥仍處于彈性狀態(tài),難以深度壓縮脫水。研發(fā)合適可行的能改變污泥束水狀態(tài)的污泥調理技術已成為行業(yè)內的迫切需要。本論文選取廣州市有代表性的五個大中型污水處理廠二沉池剩余污泥作為研究對象,采用芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣技術調理污泥,研究調理條件以及污泥有機質含量(簡稱VSS%)對污泥脫水性能的影響并分析聯(lián)合作用的機理;在最佳調理條件的基礎上,采用新型超高壓板框壓濾設備研究調理后樣品在高壓條件下的脫水特征及脫水深度。芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種VSS%污泥脫水性能影響的試驗結果表明:芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣能顯著提高五種VSS%污泥的脫水性能,污泥比阻降低90%以上。試驗分別得到了五種VSS%污泥的最佳調理條件,建立了污泥VSS%與污泥脫水性能(包括污泥比阻和濾液總有機碳)正相關關系,并獲得了污泥VSS%與最佳芬頓反應時間、硫酸消耗量、Fe2+和H2O2摩爾比的線性關系。芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種VSS%污泥改性作用的機理探究試驗結果表明:影響污泥脫水性能的主要因素是胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,簡稱EPS)和結合水。污泥VSS%與污泥EPS、結合水含量有密切的正相關關系,從而表征為VSS%是影響污泥脫水性能的最主要因素。高含量的EPS和結合水造成自由水難以釋放。經聯(lián)合調理后,芬頓氧化作用有效地去除了大部分的EPS和結合水,減少了污泥顆粒粒徑,Zeta電位趨向于中性,散亂的顆粒重新絮凝,同時鐵鹽水解產物與硫酸鈣等在顆粒表面形成剛性骨架,使污泥脫水性能進一步提高。芬頓氧化-氧化鈣-超高壓壓濾一體化技術工藝試驗結果表明:污泥的機械壓濾脫水性能(包括泥餅含水率、過濾速度、壓濾時間)與VSS%有密切關系;有機質含量越高,泥餅含水率越高,脫水速度越慢,需要更長的進料時間和壓縮時間。但本論文采用的新型超高壓壓濾機能明顯改善污泥的機械壓濾脫水性能,泥餅含水率低于50%,過濾速度顯著提高,壓濾時間降低,藥劑成本低于350元/tDS。芬頓氧化-氧化鈣-超高壓壓濾一體化技術能經濟可行地實現(xiàn)污泥的深度脫水,具有良好的應用前景。
【關鍵詞】:市政污泥 有機質含量 深度脫水 芬頓氧化 超高壓壓濾
【學位授予單位】:廣東工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-14
- 第一章 緒論14-26
- 1.1 市政污泥處理現(xiàn)狀14-15
- 1.2 限制污泥脫水的主要原因15-17
- 1.2.1 污泥有機質15
- 1.2.2 胞外聚合物(EPS)15-16
- 1.2.3 結合水16-17
- 1.3 化學調理劑在污泥脫水中的應用17-20
- 1.3.1 絮凝劑調理18
- 1.3.2 芬頓氧化調理18-20
- 1.4 污泥機械脫水20-23
- 1.5 課題研究目的及主要研究內容23-26
- 1.5.1 課題來源23
- 1.5.2 研究目的及意義23
- 1.5.3 研究內容23-25
- 1.5.4 研究方法及技術路線25-26
- 第二章 芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種有機質含量污泥脫水性能的影響26-42
- 2.1 材料與方法26-29
- 2.1.1 污泥樣品26-28
- 2.1.2 試驗材料及儀器28-29
- 2.1.3 試驗過程29
- 2.2 評價指標29-30
- 2.2.1 污泥比阻的測定29-30
- 2.2.2 污泥濾液總有機碳濃度的測定30
- 2.2.3 污泥基本性質的測定30
- 2.3 結果與討論30-40
- 2.3.1 芬頓反應時間對不同有機質含量污泥脫水性能的影響30-31
- 2.3.2 氧化鈣投加量對不同有機質含量污泥脫水性能的影響31-32
- 2.3.3 初始pH值對不同有機質含量污泥脫水性能的影響32-33
- 2.3.4 Fe~(2+)和H_2O_2投加量對不同有機質含量污泥脫水性能的影響33-36
- 2.3.5 污泥VSS%與污泥脫水性能的關系36-40
- 2.4 本章小結40-42
- 第三章 芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種有機質含量污泥改性作用的機理探究42-52
- 3.1 材料與方法42-45
- 3.1.1 污泥樣品42-43
- 3.1.2 試驗材料及儀器43-44
- 3.1.3 試驗過程44-45
- 3.2 評價指標45-46
- 3.2.1 污泥比阻的測定45
- 3.2.2 污泥濾液總有機碳濃度的測定45
- 3.2.3 污泥基本性質的測定45
- 3.2.4 污泥EPS的提取以及測定45
- 3.2.5 污泥中多糖以及蛋白質的測定45
- 3.2.6 污泥中結合水的測定45-46
- 3.2.7 污泥微觀指標的測定46
- 3.3 結果與討論46-51
- 3.3.1 污泥調理前后EPS的變化46-47
- 3.3.2 污泥調理前后結合水的變化47-48
- 3.3.3 污泥調理前后粒徑分布以及zeta電位的變化48-49
- 3.3.4 污泥調理前后絮體形態(tài)的變化49-50
- 3.3.5 污泥VSS%與污泥EPS以及結合水之間的關系50-51
- 3.4 本章小結51-52
- 第四章 芬頓氧化-氧化鈣-超高壓壓濾一體化污泥深度脫水工藝的應用研究52-63
- 4.1 材料與方法52-55
- 4.1.1 污泥樣品52-53
- 4.1.2 試驗材料及儀器53
- 4.1.3 試驗過程53-55
- 4.2 評價指標55-56
- 4.2.1 污泥比阻的測定55-56
- 4.2.2 污泥的含水率56
- 4.2.3 污泥過濾速度的測定56
- 4.3 結果與討論56-61
- 4.3.1 污泥的壓濾結果56-59
- 4.3.2 聯(lián)合處理的成本估算59-60
- 4.3.3 污泥調理機制的模型60-61
- 4.4 本章小結61-63
- 結論與展望63-66
- 參考文獻66-72
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文72-74
- 致謝74
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前4條
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本文關鍵詞:芬頓氧化聯(lián)合氧化鈣對五種市政污泥深度脫水性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:357290
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